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1、(10)申请公布号 CN 102653887 A (43)申请公布日 2012.09.05 CN 102653887 A *CN102653887A* (21)申请号 201110060228.6 (22)申请日 2011.03.04 C30B 33/02(2006.01) C30B 33/08(2006.01) (71)申请人 无锡尚德太阳能电力有限公司 地址 214028 江苏省无锡市新区长江南路 17-6 申请人 尚德太阳能电力有限公司 (72)发明人 刘娜 何悦 柳杉 荣道兰 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 杜娟娟 高为 (54) 发明名称 油。
2、污晶体硅片的处理方法及制绒方法 (57) 摘要 本发明提供一种油污晶体硅片的处理方法及 制绒方法， 属于太阳电池制造技术领域。 该油污处 理方法中， 通过在含氧气体氛围中对晶体硅片进 行热处理以氧化去除所述油污 ； 该制绒方法包括 对第一次制绒后的油污晶体硅片进行氧化去油污 处理， 然后再进行第二次制绒处理。 通过该处理方 法可以有效去除晶体硅片表面的油污， 在使用该 处理方法的制绒方法中， 通过对经氧化去油污处 理后的晶体硅片进行第二次制绒处理， 第二次制 绒处理后的晶体硅片不会出现色斑不良现象， 大 大提高了制绒的成品质量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图。
3、 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种油污晶体硅片的处理方法， 所述晶体硅片用于制备太阳电池， 其特征在于， 所述 晶体硅片在含氧气体氛围中进行热处理以氧化去除所述油污。 2. 如权利要求 1 所述的处理方法， 其特征在于， 所述热处理在退火炉管中完成。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的处理方法， 其特征在于， 所述氧化去除油污的工艺条件包 括 ： 通入的氧气流量范围为 2000sccm 至 9000sccm， 温度范围为 600至 900， 维持时间范 围为 3-8 分钟。 4.如。
4、权利要求3所述的处理方法， 其特征在于， 在通入氧气氧化去除油污之前和/或之 后， 所述热处理还包括在 600至 900温度范围内通入氮气的步骤， 所述氮气的流量范围 为 10000sccm 至 20000sccm， 通入氮气的时间范围为 3-10 分钟。 5. 一种制绒方法， 用于制备太阳电池， 其特征在于， 包括以下步骤 ： (1) 提供用于制备太阳电池的晶体硅片 ； (2) 将所述晶体硅片进行第一次制绒处理 ； (3) 从第一次制绒处理后的所述晶体硅片中挑拣出油污晶体硅片 ； (4) 将所述油污晶体硅片在含氧气体氛围中进行热处理以氧化去除所述油污 ； 以及 (5) 将所述油污晶体硅片进行。
5、第二次制绒处理。 6. 如权利要求 5 所述的制绒方法， 其特征在于， 在所述步骤 (3) 中， 挑拣出色斑不良的 晶体硅片作为所述油污晶体硅片。 7. 如权利要求 5 所述的制绒方法， 其特征在于， 所述步骤 (4) 在退火炉管中完成。 8.如权利要求7所述的制绒方法， 其特征在于， 所述步骤(4)和步骤(5)之间还包括步 骤 ： (4a) 从所述退火炉管取出所述油污晶体硅片并进行冷却。 9.如权利要求5所述的制绒方法， 其特征在于， 所述步骤(4)中所述氧化去除油污的工 艺条件包括 ： 通入的氧气流量的范围为 2000sccm 至 9000sccm， 温度范围为 600至 900， 维持时。
6、间范围为 3-8 分钟。 10. 如权利要求 9 所述的制绒方法， 其特征在于， 在通入氧气氧化去除油污之前和 / 或 之后， 所述热处理还包括在 600至 900温度范围内通入氮气的步骤， 所述氮气的流量范 围为 10000sccm 至 20000sccm， 通入氮气的时间范围为 3-10 分钟。 权 利 要 求 书 CN 102653887 A 2 1/4 页 3 油污晶体硅片的处理方法及制绒方法 技术领域 0001 本发明属于太阳电池制造技术领域， 涉及油污晶体硅片的处理方法以及应用该处 理方法的制绒方法。 背景技术 0002 由于常规能源供给的有限性和环保压力的增加， 目前世界上许多国。
7、家掀起了开发 利用太阳能和可再生能源的热潮， 太阳能利用技术得到了快速的发展， 其中利用半导体的 光生伏特效应将太阳能转变为电能的利用越来越广泛。 而晶体硅太阳电池就是其中最为普 遍被用来将太阳能转换为电能的器件。 0003 在晶体硅太阳电池的制备过程中， 主要包括以下步骤 ： ( 一 ) 去损伤层、 制绒及清 洗 ； ( 二 ) 扩散制备 PN 结 ； ( 三 ) 刻蚀去边 ； ( 四 ) 扩散后清洗过程 ； ( 五 ) 制备减反射膜 ； ( 六 ) 丝网印刷电极 ； ( 七 ) 烧结 ； ( 八 ) 电池测试。通过以上过程单片的晶体硅太阳电池 将形成， 然后通过组件生产形成太阳电池组件。 。
8、0004 在以上步骤 ( 一 ) 中， 必须先去除晶体硅片表面的损伤层和污物。一般地， 通过 化学反应的方法即用 20的氢氧化钠溶液腐蚀晶体硅片表面， 剥离晶体硅片表面的一层 硅， 从而达到去除损伤层的目的。然后在制绒过程中， 针对单晶硅片采用含有 NaOH( 氢氧化 钠 )、 Na2SiO3( 硅酸钠 ) 和 IPA( 异丙醇 ) 的制绒液来制作绒面， 其原理是氢氧化钠对单晶硅 片表面各晶向的腐蚀速度不同， 从而导致单晶硅片表面形成凹凸不平的状态 ( 较佳的形成 类金字塔形的状态 )， 这就是所谓的绒面。绒面的作用是使光线在硅片表面发生多次反射， 从而增加光线射入晶体硅片的几率， 单晶硅片相。
9、应地得到更多的能量。 因此， 制绒有利于提 高太阳电池的转换效率。 0005 但是， 在制绒生产过程之前， 不可避免地会在晶体硅片(例如单晶硅片)的表面形 成油污， 例如， 硅片切割过程中残留油污， 工人操作不当、 由其手指接触所导致的指纹等油 污。这些油污 ( 特别是指纹所导致的油污 ) 是难以通过制绒之前的常规清洗去污的方法去 除的。 并且， 如果仅从硅片表面外观判断， 带有指纹油污的晶体硅片在制绒之前是难以被挑 拣出来的。因此， 现有技术中， 带有油污的晶体硅片会被统一制绒， 在晶体硅片上带有油污 处的区域的绒面(例如金字塔结构)与其它正常区域有所差异， 外观上会形成色泽差异， 其 被统。
10、称为色斑不良。进而， 该色斑不良现象会大大降低太阳电池的质量等级。 0006 有鉴于此， 有必要提出一种能有效去除晶体硅片表面的油污的方法。 发明内容 0007 本发明要解决的技术问题是， 避免由于油污所导致的制绒后的晶体硅片表面形成 色斑等不良现象。 0008 为解决以上技术问题， 按照本发明的一方面， 提供油污晶体硅片的处理方法， 所述 晶体硅片用于制备太阳电池， 其中， 所述晶体硅片在含氧气体氛围中进行热处理以氧化去 除所述油污。 说 明 书 CN 102653887 A 3 2/4 页 4 0009 较佳地， 所述热处理在退火炉管中完成。 0010 较佳地， 所述氧化去除油污的工艺条件。
11、包括 ： 通入的氧气流量的范围为 2000sccm(Standard-State Cubic Centimeter per Minute， 标况立方厘米每分钟 ) 至 9000sccm， 温度范围为 600至 900， 维持时间范围为 3-8 分钟。 0011 较佳地， 在通入氧气氧化去除油污之前和 / 或之后， 所述热处理还包括在 600至 900温度范围内通入氮气的步骤， 所述氮气的流量范围为 10000sccm 至 20000sccm， 通入 氮气的时间范围为 3-10 分钟。 0012 按照本发明的又一方面， 提供一种制绒方法， 用于制备太阳电池， 其特征在于， 包 括以下步骤 ： 0。
12、013 (1) 提供用于制备太阳电池的晶体硅片 ； 0014 (2) 将所述晶体硅片进行第一次制绒处理 ； 0015 (3) 从第一次制绒处理后的所述晶体硅片中挑拣出油污晶体硅片 ； 0016 (4) 将所述油污晶体硅片在含氧气体氛围中进行热处理以氧化去除所述油污 ； 以 及 0017 (5) 将所述油污晶体硅片进行第二次制绒处理。 0018 具体地， 在所述步骤 (3) 中， 挑拣出色斑不良的晶体硅片作为所述油污晶体硅片。 0019 较佳地， 所述步骤 (4) 在退火炉管中完成。 0020 较佳地， 所述步骤 (4) 和步骤 (5) 之间还包括步骤 ： 0021 (4a) 从所述退火炉管取出。
13、所述油污晶体硅片并进行冷却。 0022 较佳地， 所述步骤 (4) 中所述氧化去除油污的工艺条件包括 ： 通入的氧气流量的 范围为 2000sccm 至 9000sccm， 温度范围为 600至 900， 维持时间范围为 3-8 分钟。 0023 较佳地， 在通入氧气氧化去除油污之前和 / 或之后， 所述热处理还包括在 600至 900温度范围内通入氮气的步骤， 所述氮气的流量范围为 10000sccm 至 20000sccm， 通入 氮气的时间范围为 3-10 分钟。 0024 本发明的技术效果是， 通过油污处理方法可以有效地去除晶体硅片表面的油污， 使用该处理方法的制绒方法中， 通过对油污。
14、晶体硅片在氧化去除油污后进行第二次制绒处 理， 第二次制绒处理后的晶体硅片不会出现色斑不良现象， 大大提高了制绒的成品质量。 附图说明 0025 图 1 是按照本发明实施例提供的太阳电池的制绒方法的流程示意图。 具体实施方式 0026 下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些， 旨在提供对本发明的基本了 解， 并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。 容易理解， 根据本 发明的技术方案， 在不变更本发明的实质精神下， 本领域的一般技术人员可以提出可相互 替换的其它实现方式。因此， 以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例 性说明， 而不应当视为本发明的全部或者。
15、视为对本发明技术方案的限定或限制。 0027 图 1 所示为按照本发明实施例提供的太阳电池的制绒方法的流程示意图。在该实 施例中， 同时使用了本发明提供的油污晶体硅片的处理方法， 从而去除晶体硅片表面的油 说 明 书 CN 102653887 A 4 3/4 页 5 污。结合图 1 所示， 对该实施例的制绒方法进行详细说明。 0028 首先， 步骤 S110， 提供常规清洗后的用于制备太阳电池的晶体硅片。 0029 在该步骤中， 常规的清洗方法为太阳电池制备技术领域的技术领域的公知技术， 在此不再一一赘述。 晶体硅片的具体数量不是限制性的， 晶体硅片可以为单晶硅片， 在其它 实施例中， 其也可。
16、以为多晶硅片。在本实施例中， 以晶体硅片为单晶硅片为例进行说明。 0030 步骤 S120， 将晶体硅片进行第一次制绒处理。 0031 在该步骤中， 第一次制绒处理的具体方法为本领域人员所公知， 在此不再一一赘 述。 步骤S120完成以后， 晶体硅片表面形成类似金字塔结构的形貌。 如背景技术中所描述， 从硅片外表观察， 某些带有油污的油污晶体硅片在制绒前是难以与未带油污的晶体硅片相 区别的， 因此， 在该步骤中， 统一进行制绒处理。 0032 步骤 S130， 从第一次制绒处理后的晶体硅片中挑拣出色斑不良的晶体硅片作为油 污晶体硅片， 然后置入退火炉管中。 0033 在该步骤中， 由于其中某些。
17、晶体硅片表面带有油污 ( 例如指纹污染导致的油污 )， 带有油污的晶体硅片被制绒处理后， 外观上会表现为色斑不良， 因此， 可以通过外观表现， 挑拣出色斑不良的样品， 以便置入退火炉管进行下一步的油污处理过程。 在该实施例中， 选 择使用退火炉管执行步骤 S140 的过程， 但是， 具体所使用的设备不受本发明实施例限制。 0034 步骤 S140， 在含氧气体氛围中进行热处理， 以氧化去除晶体硅片表面的油污。 0035 在该步骤中， 通过程序化设置退火炉管的工艺条件， 从而自动执行热处理过程。 表 1 所示为一具体的优选实例中的工艺条件， 在应用该工艺条件时， 步骤 S140 可以分为四个 步。
18、骤 S141、 S142、 S143、 S144。 0036 表 1 热处理工艺条件 0037 0038 其中， 步骤S141中， 往退火炉管中通入15000sccm的氮气， 并将退火炉管温度基本 设定为 800， 维持约 8 分钟 ( 如表 1 所示 )， 从而实现预热并去除退火炉管原有大气气氛 ； 0039 步骤 S142 中， 往退火炉管中通入 15000sccm 的氮气， 并将退火炉管温度基本设定 为 820， 维持约 3 分钟 ( 如表 1 所示 )， 从而实现氧化热处理之前的准备 ； 0040 步骤S143中， 换成往退火炉管中通入6000sccm的氧气， 并将退火炉管温度基本设 。
19、定为820， 维持约3分钟(如表1所示)， 从而实现氧化去除晶体硅片表面的油污 ； 其中， 优 选地， 氧气的气体纯度要求大于或等于95(体积百分比浓度) ； 具体的工艺条件的设置可 以根据油污的轻重情况来设置， 在又一可替换的实施例中， 热处理的温度范围可以为 600 说 明 书 CN 102653887 A 5 4/4 页 6 至 900， 氧化热处理过程的时间可以为 3-8 分钟 ； 在再一可替换的实施例中， 氧气的流量 范围为2000sccm至9000sccm ； 通过该步骤S143， 油污可以被氧化并且在高温下挥发而被去 除 ； 0041 步骤 S144 中， 换成往退火炉管中通入 。
20、15000sccm 的氮气， 并将退火炉管温度基本 设定为 800， 维持约 6 分钟 ( 如表 1 所示 )， 从而实现出炉之前的准备。 0042 需要说明的是， 步骤 S140 的热处理过程以及工艺条件不受以上实施例限制， 本领 域技术人员可以根据上具体工艺过程的启示， 运用其它热处理过程实现表面油污的处理。 0043 本领域技术人员应当理解， 本发明的油污的具体类型不是限制性的， 只是在实际 生产过程中， 较多的油污是来自员工的操作不当， 例如指纹污染所导致的指纹油污。 0044 步骤 S150， 从退火炉管中取出晶体硅片并进行冷却。 0045 步骤 S160， 进行第二次制绒处理。 0。
21、046 在该步骤中， 第二次制绒过程可以采用与第一次制绒过程采用相同的工艺条件和 / 或者设备， 具体的制绒方法过程不受本发明限制。 0047 至此， 本发明的制绒方法过程完成， 从而可以完全去除晶体硅片表面的油污， 不会 出现色斑不良现象， 大大提高了制绒的成品质量。 0048 在以上方法过程中， 步骤 S140 同时说明了本发明又一方面提供的油污处理方法 的其中一个具体实施例。 0049 以上例子主要说明了本发明的油污处理方法及制绒方法。 尽管只对其中一些本发 明的实施方式进行了描述， 但是本领域普通技术人员应当了解， 本发明可以在不偏离其主 旨与范围内以许多其他的形式实施。因此， 所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非 限制性的， 在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下， 本发明可能 涵盖各种的修改与替换。 说 明 书 CN 102653887 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102653887 A 7 。